Περιεχόμενα ΕΝΟΤΗΤΑ I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ. Πρόλογος 15

Transcript

1 Περιεχόμενα Πρόλογος 15 ΕΝΟΤΗΤΑ I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ 1 Τεχνητή νοημοσύνη Εισαγωγή Ιστορική εξέλιξη Εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης 25 2 Επίλυση Προβλημάτων Διαμόρφωση προβλημάτων Χώρος αναπαράστασης κατάστασης Αναζήτηση λύσεων Στρατηγικές αναζήτησης Στρατηγικές ελέγχου αναζητήσεων Αλγόριθμοι αναζήτησης Αλγόριθμοι τυφλής αναζήτησης Αναζήτηση κατά πλάτος Αναζήτηση κατά βάθος Επαναληπτική κατά βάθος αναζήτηση Αλγόριθμοι ευρετικής αναζήτησης Αναζήτηση πρώτα στον καλύτερο κόμβο Αλγόριθμος Α Αλγόριθμοι Παιγνίων Ο Αλγόριθμος Minimax Ο Αλγόριθμος Alpha-Beta Στρατηγικές εξαγωγής συμπερασμάτων Προς τα εμπρός συλλογιστική Προς τα πίσω συλλογιστική 61

2 6 Περιεχόμενα 3 Γνώση και Συλλογιστικές Εισαγωγή Δεδομένα - πληροφορία - γνώση Άνθρωποι και πληροφόρηση Δεδομένα, πληροφορίες, γνώση και υπολογιστές Μηχανική γνώσης Χρήστης - ειδικός - μηχανικός γνώσης Διαδικασία απόκτησης γνώσης Μέθοδοι απόσπασης γνώσης Προβλήματα απόσπασης γνώσης Αναπαράσταση γνώσης Είδη γνώσης Μέθοδοι αναπαράστασης Γλώσσες αναπαράστασης γνώσης Μηχανικός γνώσης και ανάπτυξη βάσεων γνώσης Λογική Προτασιακή λογική Λογική πρώτης τάξης ή κατηγορική λογική Γενική οντολογία Εξαγωγή συμπερασμάτων στην λογική πρώτης τάξεως Διαζευκτική μορφή της λογικής Μη μονότονη συλλογιστική Δομημένες μορφές αναπαραστάσεις της γνώσης Σημασιολογικά δίκτυα Αντικείμενο - ιδιότητα - τιμή Πλαίσια Σχήματα Σενάρια Κανόνες παραγωγής 133

3 Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη και τα Συστήματα Πολλαπλών Πρακτόρων Συστήματα λογικής συλλογιστικής Έμπειρα Συστήματα Εισαγωγή Ορισμοί Εφαρμογές έμπειρων συστημάτων Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Συμβατικά έναντι έμπειρων συστημάτων Τρόποι χρήσεις έμπειρων συστημάτων Δομή των έμπειρων συστημάτων Σύστημα επικοινωνίας χρήστη Μηχανισμός εξαγωγής συμπερασμάτων Υποσύστημα απόκτησης γνώσης και Βάσεις Γνώσεις Μνήμη εργασίας Ανάπτυξη έμπειρων συστημάτων Προβλήματα εφαρμογής των έμπειρων συστημάτων Διαδικασία ανάπτυξης Εργαλεία Δημιουργία ενός μικρού έμπειρου συστήματος Δένδρο αποφάσεων Αυξάνοντας τους κανόνες Ανάπτυξη κατανοητών ερωτήσεων Πρόβλεψη περιπτώσεων για περισσότερες από μία συστάσεις Προσθήκη συντελεστών βεβαιότητας Βελτίωση των κανόνων με αφαιρετικές λογικές Έλεγχος για πρόβλεψη απαιτούμενων μετατροπών Συνεργασία ΕΣ και βάσεων δεδομένων Δημιουργία ενός συστήματος με χρήση της προς τα εμπρός αλυσίδωσης Καθορισμός προβλήματος Κώδικας για την απόκτηση γεγονότων (facts) 170

4 8 Περιεχόμενα Αρχικό σύνολο κανόνων 1" Εξασφάλιση της διαδικασίας τερματισμού του συστήματος 1~ Έλεγχος της διαδικασίας εκτέλεσης των κανόνων Γ- 4.6 Παραδείγματα έμπειρων συστημάτων Dendral 1" MYCIN 1" Rl/XCON Εφαρμογές στο μάρκετινγκ 1~> Το σύστημα INNOVATOR Γ> Το σύστημα CSAS 1S Το σύστημα ADDUCE Το σύστημα ADCAD MARKEX Δημιουργία Βάσεων Γνώσης Μηχανική Μάθηση Εισαγωγή Ιστορική εξέλιξη Απόκτηση γνώσης και βελτίωση ικανοτήτων Κατάταξη συστημάτων μηχανικής μάθησης Ανάλογα με τη μεθοδολογική προσέγγιση Ανάλογα με τις στρατηγικές μάθησης 20" Ανάλογα με το είδος της αποκτώμενης γνώσης Στάδια απόκτησης γνώσης Η διαδικασία εξαγωγής κανόνων Μορφή των κανόνων Είδη σφαλμάτων 21" 5.9 Προβλήματα αξιοπιστίας Μηχανική μάθηση και έμπειρα συστήματα Επαγωγική μάθηση με δέντρα απόφασης 221

5 Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη και τα Συστήματα Πολλαπλών Πρακτόρων Ο αλγόριθμος ID Παράδειγμα Προσεγγιστικά Σύνολα Εισαγωγή Δεδομένα εισόδου και βασικές σχέσεις Σχέση Δυσδιακριτότητας Προσεγγίσεις του συνόλου των αντικειμένων Μείωση και εξάρτηση των χαρακτηριστικών Πίνακες απόφασης Εφαρμογή στην αξιολόγηση χρηστών πιστωτικών καρτών Κριτήρια αξιολόγησης Δείγμα αξιολόγησης Παρουσίαση των τελικών κανόνων Αποτελέσματα του δείγματος αξιολόγησης Νευρωνικά Δίκτυα Εισαγωγή Νευρώνες Εκπαίδευση νευρωνικών δικτύων Πρότυπα εισόδου και εξόδου Συνδέσεις ή βάρη Στοιχεία επεξεργασίας Συναρτήσεις μεταφοράς Γραμμική συνάρτηση μεταφοράς Βηματική συνάρτηση μεταφοράς Συνάρτηση ράμπας Σιγμοειδής συνάρτηση μεταφοράς Γκαουσιανή συνάρτηση μεταφοράς Τοπολογίες τεχνητών νευρωνικών δικτύων 261

6 10 Περιεχόμενα Γραμμικό Προσαρμοστικό Στοιχείο (ADALINE) Δυνατότητα γραμμικού διαχωρισμού του AD ALINE Γραμμικός Συνδυαστής MADALINE Instars και Outstars Feedback και FeedForward Νευρωνικά Δίκτυα Αλγόριθμοι εκμάθησης τεχνητών νευρωνικών δικτύων Εκπαίδευση τεχνητών νευρωνικών δικτύων Αλγόριθμοι διόρθωσης σφάλματος Ένα στοιχείο επεξεργασίας Κανόνες διόρθωσης σφάλματος- Δίκτυα πολλαπλών επιπέδων Κανόνες απότομης μείωσης Ένα στοιχείο επεξεργασίας Πολλαπλά στοιχεία επεξεργασίας Συσχετιζόμενοι κανόνες εκμάθησης Εκμάθηση με τον κανόνα του Hebb Ο κανόνας του Kohonen Δίκτυα με αυτοδιοργάνωση Ανταγωνιστικά δίκτυα Δίκτυα Hopfield ' Ομαδοποίηση νευρωνικών δικτύων Ομαδοποίηση σύμφωνα με τους κανόνες εκμάθησης Εφαρμογές των τεχνητών νευρωνικών δικτύων 295 ΕΝΟΤΗΤΑ II. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΛΛΑΠΛΩΝ ΠΡΑΚΤΟΡΩΝ 8 Πράκτορας-Ευφυής Πράκτορας Εισαγωγή Παραδείγματα πρακτόρων Ευφυείς πράκτορες 304

7 Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη και τα Συστήματα Πολλαπλών Πρακτόρων Η Επιπλέον ορισμοί Χαρακτηριστικά πρακτόρων Αρχιτεκτονικές ευφυών πρακτόρων Ορθολογικοί πράκτορες Αντιδραστικοί πράκτορες Η αρχιτεκτονική BDI Διαστρωματωμένη αρχιτεκτονική Πολυπρακτορικά συστήματα και κατανεμημένη Τ.Ν Συστήματα Πολλαπλών Πρακτόρων Δομή και οργάνωση του ΣΠΠ Συντονισμός, συνεργασία και διαπραγματεύσεις Συντονισμός Συνεργασία Διαπραγμάτευση Επικοινωνία και αλληλεπιδράσεις των ΕΠ Γλώσσες Επικοινωνίας Πρακτόρων Εισαγωγή Εξέλιξη των γλωσσών επικοινωνίας πρακτόρων Προδιαγραφές γλωσσών επικοινωνίας πρακτόρων Βασικές έννοιες Διάλογοι KQML Επίπεδα Τελεστές Περιβάλλον των KQML πρακτόρων Εφαρμογές της KQML FIPAACL Δομή μηνύματος 343

8 12 Περιεχόμενα Τύποι μηνυμάτων Σημασιολογία της FIPA ACL Εφαρμογές της FIPA ACL Διαφορές ανάμεσα στην FIPA ACL και στην KQML Μεθοδολογίες Ανάπτυξης ΣΠ Π Ρόλοι Πρακτόρων Gaia MaSE Συζήτηση Πλατφόρμες Ανάπτυξης ΣΠΠ RETSINA ARCHON Open Agent Architecture AgentBuilder ZEUS JADE/Leap Συζήτηση Κινητοί Πράκτορες Εισαγωγή Τυποποίηση masif Βασικές λειτουργίες ενός πρακτορείου Δημιουργία πράκτορα Μεταφορά και λήψη ενός πράκτορα Ανεύρεση ενός κινητού πράκτορα Ασφαλές περιβάλλον λειτουργίας Τρόποι μεταφοράς κινητών πρακτόρων Χρόνος ζωής κινητών πρακτόρων Πλεονεκτήματα κινητών πρακτόρων 383

9 Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη και τα Συστήματα Πολλαπλών Πρακτόρων Μειονεκτήματα κινητών πρακτόρων Πλατφόρμες κινητών πρακτόρων Aglets Grasshopper Εφαρμογές κινητών πρακτόρων Πλατφόρμα ΕΡΓΑ.Σ.Υ.Α Εισαγωγή Αρχιτεκτονική πράκτορα Τμήμα επικοινωνίας Αρχιτεκτονική και λειτουργία πρακτορείου Δομή και οργάνωση του ΣΠΠ Πρωτόκολλα και τυποποίηση μηνυμάτων Δημιουργία και ένταξη νέου πράκτορα στην κοινότητα Η δημιουργία νέου πράκτορα τεχνικά Οργάνωση της πλατφόρμας Πακέτο org Πακέτο org.agent Πακέτο org.agent.communicationmodule 423 Βιβλιογραφία 427